[发明专利]一维模式的电磁灼烧法飞灰在线测碳装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种电站锅炉飞灰含碳量在线检测装置，特别是一种适应各种配煤的测碳装置，一种采用等速取样与自抽式取样相结合的取样方式，利用高频电磁加热的方法灼烧，并通过几近免维护的一维机械传动设备，连续完成对飞灰的取样、灼烧、称重测量的一维模式的电磁灼烧法飞灰在线测碳装置。

背景技术

目前，国外常用的测碳装置属于“冷灰样微波测量”，其采集飞灰的方法是对烟道中的飞灰进行旁路冷却后采集或者是直接采集灰斗中的灰样。而国内多采用“热灰样微波测量”，所采集的飞灰是烟道中的热灰，其采集方法有撞击式取样和文丘里管等速取样。在应用方面，由于飞灰温度高流速快的特点，容易造成测量设备出现取灰管路结露和堵塞，因此测量设备在测量精度和维护量方面难以达到用户的要求，此外，微波测碳不能适应国内火力发电厂多煤种燃烧下的飞灰测碳要求。

近几年，由原南京大陆中电公司研发的灼烧失重法飞灰测碳已在电厂投运，灼烧法测碳能适应煤种的变化，测量精度更高。大陆公司停产后，技术完全流失到配套生产厂家，而从大陆公司走出的人员先后创办的公司销售的产品大多是采购配套厂家的产品，其中只有一家公司过渡到独立生产。虽然对原系统设计有所改进，但主要是对材料应用方面的改进，整体上来说，在技术方面没有新的突破，尤其是在机械结构方面，仍然沿袭了“三维模式”的机械结构（见图7），其传动需要转盘的周向传动结合升降平台的上下运动再辅佐以连动的位移运动才能将坩埚送到相应的测量点，还需要一个独立的排灰管路，以及一个不间断加热的电阻丝加热炉，测量复杂且可靠性低，故障率很高，几乎难以保证在现场测量无故障运行1-2个月，我们可以说，目前在线的灼烧测碳装置，没有一台能称得上是实际应用意义上的测量设备。

发明内容

本发明提出的是一种维直线式电磁灼烧法飞灰在线测碳装置，其目的是针对上述应用现状，将传动机械结构改进为简捷可靠的“一维模式”； 采用先进的高频电磁灼烧炉取代原来的电阻丝加热方式；改造取样管增加自抽系统，并设计了收灰与排灰一体化的模块端口，省却了独立的排灰管路，利用现场仪用压缩空气，通过吹灰与吸灰相结合的方法实现快速排灰。可靠的机械传动设备和快速燃烧技术及高精密称重技术结合计算机处理，真正做到在线实时的检测。

本发明的技术解决方案：一维模式的电磁灼烧法飞灰在线测碳装置，其结构是包括测量机柜和控制机柜；所述的测量机柜是将取样设备与灼烧测量箱及天平合装在一个机柜箱内，所述的控制机柜是将工控主机系统、高频信号机、冷却水箱、气源管阀箱合装在一个机柜内。

本发明的优点：1）将传统的机械结构“周向运动”+“上下运动”的三维模式简化到一维模式，减少一个运动平台和相应的电机，还减少了一套连动的传动装置，工作位置从12个点减少到3个点，传动总距离减少90%，从根本上杜绝了常见的机械卡涩和传动越位及控制失灵等故障，能做到可靠的测量和设备使用几近免维护；2）采用先进的高频电磁灼烧加热取代原来的电阻丝加热，这样的电磁加热方式的特点是快速均匀，节能环保，灼烧不需要预热过程，也不需要不间断加热。能适应简化的机械结构并能更好地适应灼烧测量的全过程，大大提高了飞灰测量的可靠性和测量精度。此外，高频电磁加热仅对坩埚加热，炉体几乎不产生热量，无须采取相应的散热措施，避免了电阻丝加热炉自身的发热量对设备的影响，使用寿命更长；3）对取样管的改进，在等速取样的基础上增加了自抽取样，当等速取样时间达到超过10分钟，但收到飞灰总量不足1克时，系统将自动启动自抽系统。自抽系统是利用现场仪用压缩空气经过减压处理后送引射管尾部，用以适量加快取样设备中的烟气流速，达到加快收灰的效果，避免无灰少灰的不可靠的测量，加快检测周期，适应范围广。4）改造了取样管路，成功设计了收灰与排灰一体化的模块端口，排灰管路借用了已现有的收灰管路，不需要配置独立且复杂的排灰系统，进一步简化了系统结构。排灰系统是直接利用现场仪用压缩空气，在开启排灰管吹灰时同步将压缩空气送入引射管尾部气源接口，采取吹吸结合的方式快速排灰。采用高频电磁加热的方法灼烧飞灰，取代传统的电阻丝加热炉灼烧飞灰。优点是加热快速均匀，能长期在恶劣的环境中工作，灼烧无须预热过程，也无须采用连续不间断加热的方式灼烧，节能环保。采用高频电磁加热的方法灼烧飞灰，取代传统的电阻丝加热炉灼烧飞灰。优点是加热快速均匀，能长期在恶劣的环境中工作，灼烧无须预热过程，也无须采用连续不间断加热的方式灼烧，节能环保。

附图说明

附图1是一维模式的电磁灼烧法飞灰在线测碳装置系统结构示意图。

附图2-1是测量机柜的安装示意图。